2022年高考化學(xué) 專題二十四 實驗方案的設(shè)計與評價練習(xí)

2022年高考化學(xué) 專題二十四 實驗方案的設(shè)計與評價練習(xí)考點一 制備實驗方案的設(shè)計與評價1.(xx重慶理綜,4,6分)下列實驗中,所使用的裝置(夾持裝置略)、試劑和操作方法都正確的是()答案A3.(xx江蘇單科,19,15分)實驗室用下圖所示裝置制備KClO溶液,并通過KClO溶液與Fe(NO3)3溶液的反應(yīng)制備高效水處理劑K2FeO4。已知K2FeO4具有下列性質(zhì):可溶于水、微溶于濃KOH溶液,在0 5 、強堿性溶液中比較穩(wěn)定,在Fe3+和Fe(OH)3催化作用下發(fā)生分解,在酸性至弱堿性條件下,能與水反應(yīng)生成Fe(OH)3和O2。(1)裝置A中KMnO4與鹽酸反應(yīng)生成MnCl2和Cl2,其離子方程式為,將制備的Cl2通過裝置B可除去(填化學(xué)式)。 (2)Cl2與KOH在較高溫度下反應(yīng)生成KClO3。在不改變KOH溶液的濃度和體積的條件下,控制反應(yīng)在0 5 進(jìn)行,實驗中可采取的措施是、。 (3)制備K2FeO4時,KClO飽和溶液與Fe(NO3)3飽和溶液的混合方式為。 (4)提純K2FeO4粗產(chǎn)品含有Fe(OH)3、KCl等雜質(zhì)的實驗方案為:將一定量的K2FeO4粗產(chǎn)品溶于冷的3 mol·L-1 KOH溶液中, (實驗中須使用的試劑有:飽和KOH溶液,乙醇;除常用儀器外須使用的儀器有:砂芯漏斗,真空干燥箱)。答案(15分)(1)2Mn+16H+10Cl- 2Mn2+5Cl2+8H2OHCl(2)緩慢滴加鹽酸裝置C加冰水浴(3)在攪拌下,將Fe(NO3)3飽和溶液緩慢滴加到KClO飽和溶液中(4)用砂芯漏斗過濾,將濾液置于冰水浴中,向濾液中加入飽和KOH溶液,攪拌、靜置,再用砂芯漏斗過濾,晶體用適量乙醇洗滌23次后,在真空干燥箱中干燥4.(xx江蘇單科,21B,12分)實驗室以苯甲醛為原料制備間溴苯甲醛(實驗裝置見下圖,相關(guān)物質(zhì)的沸點見附表)。附表相關(guān)物質(zhì)的沸點(101 kPa)物質(zhì)沸點/ 物質(zhì)沸點/ 溴58.81,2-二氯乙烷83.5苯甲醛179間溴苯甲醛229其實驗步驟為:步驟1:將三頸瓶中的一定配比的無水AlCl3、1,2-二氯乙烷和苯甲醛充分混合后,升溫至60 ,緩慢滴加經(jīng)濃H2SO4干燥過的液溴,保溫反應(yīng)一段時間,冷卻。步驟2:將反應(yīng)混合物緩慢加入一定量的稀鹽酸中,攪拌、靜置、分液。有機相用10% NaHCO3溶液洗滌。步驟3:經(jīng)洗滌的有機相加入適量無水MgSO4固體,放置一段時間后過濾。步驟4:減壓蒸餾有機相,收集相應(yīng)餾分。(1)實驗裝置中冷凝管的主要作用是,錐形瓶中的溶液應(yīng)為。 (2)步驟1所加入的物質(zhì)中,有一種物質(zhì)是催化劑,其化學(xué)式為。 (3)步驟2中用10% NaHCO3溶液洗滌有機相,是為了除去溶于有機相的 (填化學(xué)式)。 (4)步驟3中加入無水MgSO4固體的作用是。 (5)步驟4中采用減壓蒸餾技術(shù),是為了防止。 答案(1)冷凝回流NaOH(2)AlCl3(3)Br2、HCl(4)除去有機相的水(5)間溴苯甲醛被氧化考點二 探究組成、性質(zhì)的實驗方案的設(shè)計與評價1.(xx課標(biāo),13,6分)用如圖所示裝置進(jìn)行下列實驗:將中溶液滴入中,預(yù)測的現(xiàn)象與實際相符的是()選項中物質(zhì)中物質(zhì)預(yù)測中的現(xiàn)象A.稀鹽酸碳酸鈉與氫氧化鈉的混合溶液立即產(chǎn)生氣泡B.濃硝酸用砂紙打磨過的鋁條產(chǎn)生紅棕色氣體C.氯化鋁溶液濃氫氧化鈉溶液產(chǎn)生大量白色沉淀D.草酸溶液高錳酸鉀酸性溶液溶液逐漸褪色 答案D2.(xx安徽理綜,12,6分)某同學(xué)將光亮的鎂條放入盛有NH4Cl溶液的試管中,有大量氣泡產(chǎn)生。為探究該反應(yīng)原理,該同學(xué)做了以下實驗并觀察到相關(guān)現(xiàn)象,由此得出的結(jié)論不合理的是()選項實驗及現(xiàn)象結(jié)論A將濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口,試紙變藍(lán)反應(yīng)中有NH3產(chǎn)生B收集產(chǎn)生的氣體并點燃,火焰呈淡藍(lán)色反應(yīng)中有H2產(chǎn)生C收集氣體的同時測得溶液的pH為8.6弱堿性溶液中Mg也可被氧化D將光亮的鎂條放入pH為8.6的NaHCO3溶液中,有氣泡產(chǎn)生弱堿性溶液中OH-氧化了Mg答案D3.(xx廣東理綜,22,6分)下列實驗操作、現(xiàn)象和結(jié)論均正確的是()選項實驗操作現(xiàn)象結(jié)論A分別加熱Na2CO3和NaHCO3固體試管內(nèi)壁均有水珠兩種物質(zhì)均受熱分解B向稀的苯酚水溶液滴加飽和溴水生成白色沉淀產(chǎn)物三溴苯酚不溶于水C向含I-的無色溶液中滴加少量新制氯水,再滴加淀粉溶液加入淀粉后溶液變成藍(lán)色氧化性:Cl2>I2D向FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液,再滴加H2O2溶液加入H2O2后溶液變成血紅色Fe2+既有氧化性又有還原性答案BC4.(xx江蘇單科,13,4分)下列設(shè)計的實驗方案能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖?)A.制備Al(OH)3懸濁液:向1 mol·L-1 AlCl3溶液中加過量的6 mol·L-1 NaOH溶液B.提純含有少量乙酸的乙酸乙酯:向含有少量乙酸的乙酸乙酯中加入適量飽和Na2CO3溶液,振蕩后靜置分液,并除去有機相的水C.檢驗溶液中是否含有Fe2+:取少量待檢驗溶液,向其中加入少量新制氯水,再滴加KSCN溶液,觀察實驗現(xiàn)象D.探究催化劑對H2O2分解速率的影響:在相同條件下,向一支試管中加入2 mL 5% H2O2和1 mL H2O,向另一支試管中加入2 mL 5% H2O2和1 mL FeCl3溶液,觀察并比較實驗現(xiàn)象答案BD7.(xx四川理綜,9,13分)(NH4)2SO4是常用的化肥和化工原料,受熱易分解。某興趣小組擬探究其分解產(chǎn)物。【查閱資料】(NH4)2SO4在260 和400 時分解產(chǎn)物不同?！緦嶒炋骄俊吭撔〗M擬選用下圖所示裝置進(jìn)行實驗(夾持和加熱裝置略)。實驗1:連接裝置A-B-C-D,檢查氣密性,按圖示加入試劑(裝置B盛0.500 0 mol/L鹽酸70.00 mL)。通入N2排盡空氣后,于260 加熱裝置A一段時間,停止加熱,冷卻,停止通入N2。品紅溶液不褪色。取下裝置B,加入指示劑,用0.200 0 mol/L NaOH溶液滴定剩余鹽酸,終點時消耗NaOH溶液25.00 mL。經(jīng)檢驗滴定后的溶液中無S。(1)儀器X的名稱是。 (2)滴定前,下列操作的正確順序是(填字母編號)。 a.盛裝0.200 0 mol/L NaOH溶液b.用0.200 0 mol/L NaOH溶液潤洗c.讀數(shù)、記錄d.查漏、清洗e.排盡滴定管尖嘴的氣泡并調(diào)整液面(3)裝置B內(nèi)溶液吸收氣體的物質(zhì)的量是mol。 實驗2:連接裝置A-D-B,檢查氣密性,按圖示重新加入試劑。通入N2排盡空氣后,于400 加熱裝置A至(NH4)2SO4完全分解無殘留物,停止加熱,冷卻,停止通入N2。觀察到裝置A、D之間的導(dǎo)氣管內(nèi)有少量白色固體。經(jīng)檢驗,該白色固體和裝置D內(nèi)溶液中有S,無S。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),氣體產(chǎn)物中無氮氧化物。(4)檢驗裝置D內(nèi)溶液中有S,無S的實驗操作和現(xiàn)象是 。 (5)裝置B內(nèi)溶液吸收的氣體是。 (6)(NH4)2SO4在400 分解的化學(xué)方程式是。 答案(13分)(1)圓底燒瓶(2)dbaec(3)0.03(4)取少量裝置D內(nèi)溶液于試管中,滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀;加入足量稀鹽酸后沉淀完全溶解,放出無色刺激性氣體(5)NH3或氨氣(6)3(NH4)2SO4 4NH3+N2+3SO2+6H2O8.(xx福建理綜,25,15分)某化學(xué)興趣小組制取氯酸鉀和氯水并進(jìn)行有關(guān)探究實驗。實驗一制取氯酸鉀和氯水利用上圖所示的實驗裝置進(jìn)行實驗。(1)制取實驗結(jié)束后,取出B中試管冷卻結(jié)晶,過濾,洗滌。該實驗操作過程需要的玻璃儀器有。 (2)若對調(diào)B和C裝置的位置,(填“能”或“不能”)提高B中氯酸鉀的產(chǎn)率。 實驗二氯酸鉀與碘化鉀反應(yīng)的研究(3)在不同條件下KClO3可將KI氧化為I2或KIO3。該小組設(shè)計了系列實驗研究反應(yīng)條件對反應(yīng)產(chǎn)物的影響,其中系列a實驗的記錄表如下(實驗在室溫下進(jìn)行):試管編號12340.20 mol·L-1 KI/mL1.01.01.01.0KClO3(s)/g0.100.100.100.106.0 mol·L-1 H2SO4/mL03.06.09.0蒸餾水/mL9.06.03.00實驗現(xiàn)象系列a實驗的實驗?zāi)康氖恰?#160;設(shè)計1號試管實驗的作用是。 若2號試管實驗現(xiàn)象為“黃色溶液”,取少量該溶液加入淀粉溶液顯藍(lán)色;假設(shè)氧化產(chǎn)物唯一,還原產(chǎn)物為KCl,則此反應(yīng)的離子方程式為。 實驗三測定飽和氯水中氯元素的總量(4)該小組設(shè)計的實驗方案為:使用下圖裝置,加熱15.0 mL飽和氯水試樣,測定產(chǎn)生氣體的體積。此方案不可行的主要原因是。(不考慮實驗裝置及操作失誤導(dǎo)致不可行的原因) (5)根據(jù)下列資料,為該小組設(shè)計一個可行的實驗方案(不必描述操作過程的細(xì)節(jié)):  。 資料:.次氯酸會破壞酸堿指示劑; .次氯酸或氯氣可被SO2、H2O2和FeCl2等物質(zhì)還原成Cl-。答案(15分)(1)燒杯、漏斗、玻璃棒、膠頭滴管(不填“膠頭滴管”也可)(2)能(3)研究反應(yīng)體系中硫酸濃度對反應(yīng)產(chǎn)物的影響硫酸濃度為0的對照實驗Cl+6I-+6H+ Cl-+3I2+3H2O(4)因存在Cl2的重新溶解、HClO分解等,此方案無法測算試樣含氯總量(或其他合理答案)(5)量取一定量的試樣,加入足量的H2O2溶液,加熱除去過量的H2O2,冷卻,再加入足量的硝酸銀溶液,稱量沉淀質(zhì)量(或其他合理答案)